Efficient Low-Rank GNN Defense Against Structural Attacks
Notice bibliographique
Résumé
Graph Neural Networks (GNNs) have been shown to possess strong representation abilities over graph data. However, GNNs are vulnerable to adversarial attacks, and even minor perturbations to the graph structure can significantly degrade their performance. Existing methods either are ineffective against sophisticated attacks or require the optimization of dense adjacency matrices, which is time-consuming and prone to local minima. To remedy this problem, we propose an Efficient Low-Rank Graph Neural Network (ELR-GNN) defense method, which aims to learn low-rank and sparse graph structures for defending against adversarial attacks, ensuring effective defense with greater efficiency. Specifically, ELR-GNN consists of two modules: a coarse low-rank estimation module and a fine-grained estimation module. The first module adopts the truncated Singular Value Decomposition (SVD) to initialize a low-rank estimate of the adjacency matrix, which serves as the starting point for optimizing the low-rank matrix. In the second module, the initial estimate is refined by jointly learning a low-rank sparse graph structure together with the GNN model. Sparsity is enforced on the learned low-rank adjacency matrix by pruning weak connections, which can reduce redundant data while maintaining valuable information. As a result, instead of using the dense adjacency matrix directly, ELR-GNN can learn a low-rank and sparse estimate of it in a simple, efficient, and easy to optimize manner. The experimental results demonstrate that ELR-GNN outperforms the state-of-the-art GNN defense methods in the literature, in addition to being very efficient and easy to train.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,005 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».